studio e monitoraggio del quadro fessurativoe del ... · studio e monitoraggio del quadro...

Studio e Monitoraggio del quadro fessurativo e del i i d l D di O icomportamento sismico del Duomo di Orvieto

Controlli Non DistruttiviControlli Non DistruttiviApplicazioni ENEA di diagnostica avanzata per la Applicazioni ENEA di diagnostica avanzata per la

salvaguardia dei Beni Culturalisalvaguardia dei Beni Culturali

Angelo TatìLaboratorio di Qualificazione Materiali e Componenti

ENEA C R C i UTT MAT QUALENEA C.R. Casaccia UTT MAT‐QUALKick off Meeting ‐ Orvieto, 9 Aprile 2013

DIREZIONE REGIONALE PER I BENI CULTURALI E PAESAGGISTICI DELL’UMBRIA ‐Soprintendenza per i Beni Architettonici

‐e Paesaggistici dell'Umbria

[email protected]@enea.it

Applicazioni dei CND

Civile

Industriale

Patrimonio ArtisticoPatrimonio Artistico

CND nel campo dei BCRilievo Geometrico ( Forme Volume )

Esami visivi ( Quadro Fessurativo)

Endoscopia ( Paramento Murario o basamenti di statue)

f ( d d à )Termografia ( Distacco di intonaco, Umidità, ponti termici)

Esami Sonori ( Integrità di elementi strutturali e continuità materica , materiali lapidei)materiali lapidei)

Esami Ultrasonori ( Statue in Bronzo , oggetti in metallo )

Correnti Parassite ( cricche su metalli e ricerca di zone saldate )Correnti Parassite ( cricche su metalli e ricerca di zone saldate )

ObiettiviProgettazione campagna diagnostica

Individuazione degli elementi strutturali critici o danneggiati

Acquisizione della documentazione storica ed architettonica11.2.3 Dati necessari per la valutazione

Definizione della modalità di intervento e dei punti di misura

Acquisizione dati

....................................................................................

........................................10411.2.3.1 Generalità

Acquisizione dati

Acquisizione dei segnali sonori stimolo e risposta

Redazione report di prova con le velocità del suono

....................................................................................

....................................................................10411.2.3.2 Dati richiesti

Redazione report di prova con le velocità del suono

Acquisizione dati

....................................................................................

................................................................10411.2.3.3 Livelli di conoscenza

Elaborazione dei dati sonori

Ricostruzione dell’elemento strutturale con software di tomografia

conoscenza.......................................................................................................................................104

sonica

Statistica sui dati per la determinazione delle caratteristiche meccaniche e la resistenza degli elementi strutturalimeccaniche e la resistenza degli elementi strutturali

Testo integrato dell’Allegato 2 – Edifici – all’Ordinanza 3274 come modificato dall’OPCM 3431 del 3/5/05come modificato dall OPCM 3431 del 3/5/05

11.2.3 Dati necessari per la valutazione ............................................................................................................................104li à11.2.3.1 Generalità ........................................................................................................................................................104

11.2.3.2 Dati richiesti ....................................................................................................................................................10411.2.3.3 Livelli di conoscenza.......................................................................................................................................104

Metodi di prova non distruttivi: Sono ammessi metodi di indagine non distruttiva dip gdocumentata affidabilità, che non possono essere impiegati in completa sostituzione di quelli sopradescritti, ma sono consigliati a loro integrazione, purché i risultati siano tarati su quelli ottenuti conprove distruttive. Nel caso del calcestruzzo, si adotteranno metodi di prova che limitino l’influenzap pdella carbonatazione degli strati superficiali sui valori di resistenza.

Laboratorio di “Qualificazione Materiali e Componenti” UTT MAT‐QUAL (C.R. ENEA Casaccia)

Livello di conoscenza della struttura

Per la scelta del tipo di analisi si definiscono tre livelli di conoscenza:Dall’Ordinanza del Presidente del

‐ LC1 Conoscenza Limitata

‐ LC2 Conoscenza Adeguata

Consiglio dei Ministri del 20marzo 2003 pubblicata l’8maggio 2003

‐ LC3 Conoscenza Accurata

D.P.C.M. 09.02.11, “Linee Guida

Livello 3 di conoscenza accurata della struttura architettonica e delle proprietà dei materiali

per la valutazione e riduzione del rischio sismico del P.C. tutelato con riferimento alle NTC 2008”, delle proprietà dei materialiSupplemento ordinario G.U. n.54,

26‐02‐2011


Prove Soniche

Per la salvaguardia dei beni culturali in particolare dove è richiesta laPer la salvaguardia dei beni culturali in particolare dove è richiesta la conoscenza della struttura interna e il suo stato di degrado, le prove

soniche rivestono un ruolo fondamentale.

Esempi di applicazione:

Obelisco del Laterano Statua di Urbano VIII (Musei capitolini)Monumento a Filippo Corridoni (Parma)Monumento a Filippo Corridoni (Parma)Colonna del Duomo di OrvietoCaratterizzazione della muratura a Vittorio VenetoMisura della velocità sonora e stima del modulo elastico dei modelli diMisura della velocità sonora e stima del modulo elastico dei modelli di edificio in scala ridotta per le prove sismiche


Strumento

Delta T

i

Delta T

Distanza


Tecnica della trasmissione


Procedure

Le misure soniche possono essere d d l àeseguite in due modalità

Dirette

Indirette o tomografiche

27 26 25 24 23 22 21 27 26 25 24 23 22 21

1

220

19

1

220

19

27 26 25 24 23 22 21

3

4

5

18

17

16

3

4

5

18

17

166

715

14

6

7

16

15

14

8 9 10 11 12 13 8 9 10 11 12 13


Sistema Prove Soniche

Strumentazione

Software di acquisizioneSo twa e d acqu s o e

Software di elaborazione

Software sviluppato da ENEA


Software di Acquisizione


Metodo di ricostruzione

ΣΣvalue

Media

Massimo



40004000Con il metodo Diretto non è possibile

2500

possibile determinare l’orientazione delle zone con

2500

delle zone con diversa velocità

2500

4000



4000

Infatti la zona ù

2500

con più bassa velocità da il medesimo i l d llrisultato della precedenteAnche se la sua di i i 2500disposizione geometrica è diversa

4000



Con il metodo Indiretto è possibilepossibile studiare la topografia delle zone conzone con diversa velocità


Caratteristiche dei Materiali

Con il metodo Sonoro è possibile investigare i più svariati materiali utilizzati nelle strutture architettonichearchitettoniche


Monumento: Obelisco del Laterano

bl hProblematiche:

Conoscenza dello stato di degrado e stima del d l l ti d ll i t imodulo elastico e della resistenza a compressione

Ricostruzione tomografica dei giunti di collegamento dei 3 blocchi (circa più di 100 toncollegamento dei 3 blocchi (circa più di 100 ton ciascuno)


Tomografia Sonica

BASE 1° GIUNTO 2° GIUNTO


Tomografia Sonica


NDT Sonic Tomography

0.39Mechanical properties at the images sections and at the damaged zones of the obelisk

0.55

damaged zones of the obelisk normalized with respect the undamaged granite.g g

0.44 “Structural Resources”

“Damage state”

1


Mechanical properties at different zones of the base1 different zones of the base normalized with respect the undamaged granite.

0.27undamaged granite.

0.36

0 200.20

0.25


South EastSouth-East

3D Sequential Graph (Spreadsheet1 7v*7c)

South-West


0.39

0.55

1

0.44

0.36 0.27

Ricostruzione Architettonica


Colonne del Duomo di Orvieto

Indagini Geofisiche sulle colonne del Duomo di Orvieto

Autori : G. Ranieri. G.P. Giani, A.M. Ferrero


Colonna del Duomo di Orvieto

Problematiche:

Quadro fessurativo

Misura delle velocità sonore, stima del modulo elastico e della resistenza a compressione

Ricostruzione tomografica

Verifica della stabilità della 5 colonna della navata centralenavata centrale


Tomografia Sonica ENEA


Conclusioni

Sviluppo del Software di acquisizione e di ricostruzione

Esperienza su diversi tipi di materiali di costruzione

Sviluppi successivippRealizzazione di sistema multicanale

Ricostruzione Tomografica dell’attenuazione sonorag

Analisi nel dominio della frequenza stimolo/risposta

ENEA è socio di organismi nazionali che operano g pnell’ambito dei CND:

CICPND Ente certificatore per le prove non distruttive

AIPND Associazione per le prove non distruttive


Domandeee

Grazie a tutti per la partecipazione!!!

[email protected]@enea.it

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